JPS6179286A - Laser diode and mode hopping prevention therefor - Google Patents

Laser diode and mode hopping prevention therefor

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JPS6179286A
JPS6179286A JP19751085A JP19751085A JPS6179286A JP S6179286 A JPS6179286 A JP S6179286A JP 19751085 A JP19751085 A JP 19751085A JP 19751085 A JP19751085 A JP 19751085A JP S6179286 A JPS6179286 A JP S6179286A
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laser diode
diode
wavelength
facet
rays
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JP19751085A
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ジヨアキム アルバート リター
マーチン エドワード バントン
ジヨセフ ジヨン ダニエル
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/10Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
    • H01S5/14External cavity lasers
    • H01S5/141External cavity lasers using a wavelength selective device, e.g. a grating or etalon
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/106Scanning systems having diffraction gratings as scanning elements, e.g. holographic scanners

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はレーザダイオード及びホログラフィックビーム
走査装置を具備するラスタ出力スキャナに係り、特に、
ラスタ出力スキャナにおいて用いるためのモードホッピ
ングを防止するように改良したレーザダイオード、及び
かかるレーザダイオードにおけるモードホッピングを防
止する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a raster output scanner comprising a laser diode and a holographic beam scanning device, and more particularly to:
A laser diode improved to prevent mode hopping for use in a raster output scanner, and a method of preventing mode hopping in such a laser diode.

(従来の技術) ラスタ出力スキャナ(M々、RO3と呼ばれる)の技術
が発展するに伴い、一つの主要な改良として、走査用多
角形体及びこれに通例付属する比較的複雑な円筒状補正
光学装置がホログラフィック走査装置で置き換えられた
。この型式の走査装置においては、周辺の回りに次々に
続く回折ファセットを有するホログラフィックディスク
を多角形体の代りに用い、イメージングビームを記録部
材を横切ってラスタ走査させる。これと匹敵する他の改
良として、比較的大形のガスレーザ及びその付属の変調
器が比較的小形の内部変調レーザダイオードで置き換え
られた。
BACKGROUND OF THE INVENTION As the technology of raster output scanners (referred to as RO3) has evolved, one major improvement has been the use of scanning polygons and their typically associated relatively complex cylindrical corrective optics. was replaced by a holographic scanning device. In this type of scanning device, a holographic disk with successive diffractive facets around its periphery is used instead of a polygon, and the imaging beam is raster scanned across the recording member. Another comparable improvement has been the replacement of relatively large gas lasers and their associated modulators with relatively small internally modulated laser diodes.

しかし、レーザダイオードをホログラフィック走査装置
と組み合わせると、少なくとも一つの重大な問題、即ち
、レーザダイオードに固有の周波数不安定性のために上
記ダイオードがホッピングするという傾向がある。レー
ザダイオードのこの傾向は、レーザダイオードの利得曲
線が極めて広いこと、及び温度変化に伴なって周波数が
変化する傾向があることに起因するものである。その結
果、レーザダイオードは、通例は単一縦モードレーザと
して作動するが、温度または同等のデユーティサイクル
またはパワーレベルが変化すると、一つの縦モードから
他の縦モードへ変化する。
However, when laser diodes are combined with holographic scanning devices, there is at least one significant problem: the tendency of the diodes to hop due to the frequency instability inherent in laser diodes. This tendency in laser diodes is due to their extremely broad gain curves and their tendency to change frequency with temperature changes. As a result, the laser diode typically operates as a single longitudinal mode laser, but changes from one longitudinal mode to another as temperature or equivalent duty cycle or power level changes.

レーザダイオードを安定させ、及びその作動を単一のモ
ードに限定し、及びモードホッピングを防止するために
、数多くの方法が従来から用いられているが、商業的に
成功したものまたは実用性あるものは殆んどない。例え
ば、一つの方法においては、エタロン、複屈折フィルタ
、またはブレーズ形凹折格子を用いてモードホッピング
を防止する。しかし、これらの型式の装置は極めて高価
であり、従って、特に費用が重視される場合には、魅力
的でない。外部空洞を使用する他のレーザダイオード安
定化方法においては簡単な端部ミラーを用いる。しかし
、この方法は、成功するためには、極めて高い機械的安
定性を必要とし、これを達成することは、比較的大形の
記録部材を含む数多くの可動部品を有するラスタスキャ
ナにおいては、不可能ではないにしても困難である。ま
た、この後者の方法においては、ホログラフィック走査
装置を用いる場合に特に有利な特性である周波数同調を
行なうことができない。
Numerous methods have been used in the past to stabilize laser diodes, limit their operation to a single mode, and prevent mode hopping, but none have been commercially successful or practical. There are almost no For example, one method uses etalons, birefringent filters, or blazed concave gratings to prevent mode hopping. However, these types of devices are extremely expensive and therefore unattractive, especially when cost is a consideration. Other laser diode stabilization methods using external cavities use simple end mirrors. However, to be successful, this method requires extremely high mechanical stability, which is difficult to achieve in raster scanners that have many moving parts, including relatively large recording members. It is difficult if not possible. This latter method also does not allow for frequency tuning, which is a particularly advantageous property when using holographic scanning devices.

第1図に示す従来のラスタ出力スキャナ(RO5)につ
いて説明すると、画像信号入力に従って変調された高強
度レーザビーム10が記録部材12を横切って走査させ
られて部材12を選択的に露光させる。記録部材12上
に作られた画像は、その後、現像されて可視像となる。
Referring to a conventional raster output scanner (RO5) shown in FIG. 1, a high intensity laser beam 10 modulated according to an image signal input is scanned across a recording member 12 to selectively expose the member 12. The image created on recording member 12 is then developed into a visible image.

記録部材12は、ゼログラフィ像形成装置の光受容体の
ような、任意の適当する記録媒体で構成される。この型
式の装置においては、上記光受容体を先ず一様に帯電さ
せ、次いでビーム10で露光し、上記画像信号入力で表
わされる静電潜像を該光受容体上に形成する。その後、
上記静電潜像を現像し、そして、この現像した画像を紙
のような適当なコピー基体材料へ転写する。その後、上
記画像を定着して永久的画像とする。記録部材12は、
ドラム、ウェブ、ベルト等のような任意の適当する形式
のものであってよい。
Recording member 12 comprises any suitable recording medium, such as a photoreceptor in a xerographic imaging device. In this type of device, the photoreceptor is first uniformly charged and then exposed to beam 10 to form an electrostatic latent image on the photoreceptor represented by the image signal input. after that,
The electrostatic latent image is developed and the developed image is transferred to a suitable copy substrate material such as paper. The image is then fixed to become a permanent image. The recording member 12 is
It may be of any suitable type, such as a drum, web, belt, etc.

ビーム10は、例えば日立7801E型ダイオードから
なる適当なレーザダイオード15によって発生される。
The beam 10 is generated by a suitable laser diode 15, for example a Hitachi 7801E diode.

内部変調回路が、ダイオード15によって出力されるビ
ームを画像信号入力によって変調することを可能ならし
める。上記画像信号は、メモリ、入力スキャナ、通信チ
↓ネル等から、なる任意の適当な信号源から得ることが
できる。
An internal modulation circuit allows the beam output by diode 15 to be modulated by the image signal input. The image signal may be obtained from any suitable source, such as a memory, an input scanner, a communication channel, etc.

ダイオード15によって出力された変調済みビーム10
は、適当な規準レンズ20及び補償回折格子27を通過
し、回転式ホログラフィックディスフ22の回折格子フ
ァセット24上にほぼ45゜の角度で当たる。ディスク
22はその周辺の回りに次々に続くファセット24を有
しており、従って、モータ25でディスク22を回転さ
せると、各ファセット24はビーム10をX方向に記録
部材12を横切って走査させる。同時に、記録部材12
は、適当な駆動手段(図示せず)により、Y方向(第1
図に実線矢印で示す方向)に移動させられる。適当なレ
ンズ23がディスク22の下流に設けられており、ビー
ム10を記録部材12上の点に合焦させるようになって
いる。
Modulated beam 10 output by diode 15
passes through a suitable reference lens 20 and a compensating grating 27 and impinges on the grating facet 24 of the rotating holographic disc 22 at an angle of approximately 45°. The disk 22 has facets 24 following one after the other around its periphery, so that when the disk 22 is rotated by the motor 25, each facet 24 causes the beam 10 to scan across the recording member 12 in the X direction. At the same time, the recording member 12
is driven in the Y direction (first direction) by suitable driving means (not shown).
(in the direction shown by the solid arrow in the figure). A suitable lens 23 is provided downstream of the disk 22 to focus the beam 10 to a point on the recording member 12.

第1図の装置においては、周波数補償回折格子27を最
初に用い、相異なる波長で働くレーザダイオードを広く
選択できるようにした。しかし、回折格子27はまた、
全ての走査角度における横走査方向におけるモードホッ
ピング効果及びゼロ走査角度のみにおける高速走査効果
を無効化する。
In the apparatus of FIG. 1, a frequency-compensated diffraction grating 27 was first used to allow a wide selection of laser diodes operating at different wavelengths. However, the diffraction grating 27 also
Disable mode hopping effects in the horizontal scan direction at all scan angles and fast scan effects only at zero scan angle.

回折格子27はホログラフインクディスク22の回転面
と平行な平面に配置されており、ビーム10は回折格子
27に約456の角度θで入射する。その結果、その出
力ビームはホログラフィックディスク22の回折格子2
7及びファセット24の両方に約45°の角度で入射す
る。しかし、上述したように、回折格子27は、ゼロ走
査角度における波長補償を与えるのみである。その結果
、走査軸(即ちX軸)に沿ってモードホッピング誘導ジ
ッタが生じ、かかる誤差の大きさはラスタ出力スキャナ
の作動パラメータによって定まる。
Diffraction grating 27 is arranged in a plane parallel to the plane of rotation of holographic ink disk 22, and beam 10 is incident on diffraction grating 27 at an angle θ of about 456. As a result, the output beam is directed to the diffraction grating 2 of the holographic disk 22.
7 and facet 24 at an angle of approximately 45°. However, as mentioned above, grating 27 only provides wavelength compensation at zero scan angle. The result is mode-hopping induced jitter along the scan axis (ie, the X-axis), the magnitude of which is determined by the operating parameters of the raster output scanner.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、上記従来の問題を補正し、ボログラフィック
走査装置を有するラスタスキャナにおいて用いるための
比較的安価且つ実用的な単一モードレーザダイオードを
提供しようとするものである。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention seeks to correct the above-mentioned conventional problems and provide a relatively inexpensive and practical single mode laser diode for use in a raster scanner having a bolographic scanning device. It is something to do.

また、本発明は、ラスタ出力スキャナにおける画像走査
ビーム源としてのレーザダイオードの使用能力を高める
ためにレーザダイオードにおけるモードホ・レピングを
防止する方法を提供しようとするものである。
The present invention also seeks to provide a method for preventing mode-hole repping in a laser diode to enhance its use as an image scanning beam source in a raster output scanner.

(問題点を解決するための手段) 本発明のレーザダイオードは、ダイオード内部空洞の前
面ファセット上の反射防止被覆と、上記レーザダイオー
ド前面ファセットから放射された光をビームの平行束に
規準するための規準対物レンズと、上記ビームを波長に
よって分散させるためのホログラフインク平面回折格子
と、」二記ビームのうちの一つだけを反射してそれ自体
上へ並びに上記回折格子及び規準レンズを通してダイオ
ード内へ戻すようになっているビーム分裂ミラーとを備
えており、上記レンズは上記一つのビームを上記レーザ
ダイオード前面ファセット上に合焦させてレーザダイオ
ードを上記一つの反射したビームの波長で作動せしめる
Means for Solving the Problems The laser diode of the present invention includes an anti-reflection coating on the front facet of the diode internal cavity and an anti-reflection coating for collimating the light emitted from the laser diode front facet into a parallel bundle of beams. a reference objective lens, a holographic ink planar diffraction grating for dispersing said beams by wavelength; and reflecting only one of said beams onto itself and through said grating and reference lens into a diode. a beam splitting mirror adapted to return the beam, the lens focusing the one beam onto the front facet of the laser diode to cause the laser diode to operate at the wavelength of the one reflected beam.

本発明方法においては、レーザダイオードの前面レーザ
作用ファセットを反射防止材料で被覆する段階と、上記
レーザダイオードによって放射された光を平行ビームに
規準す゛る段階と、上記ビームを該ビームの波長に従っ
て分散させる段階と、一つの波長の上記ビームを反射し
てそれ自体上へ及び上記レーザダイオード内へ戻して」
−記レーザダイオードを上記反射したビームの波長にお
いて単一モードで作動せしめる段階とを行なう。
The method includes the steps of coating the front lasing facet of a laser diode with an anti-reflection material, collimating the light emitted by the laser diode into a parallel beam, and dispersing the beam according to its wavelength. and reflecting said beam of one wavelength onto itself and back into said laser diode."
- operating the laser diode in a single mode at the wavelength of the reflected beam.

以下、本発明をその実施例について図面を参照して詳細
に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施例) 第2図について本発明の詳細な説明すると、レーザダイ
オード15′は、ダイオードを内部空洞型から外部空洞
形へ変更するように変形され、ダイオードの内部空洞3
8を利得媒体としてのみ用いるようになっている。これ
は、ダイオードの内部空洞ビーム放射ファセット34(
前面ファセット)の反射面を一酸化シリコン(Sin)
のような適当な反射防止被覆36で被覆することによっ
て行なわれる。これは、ダイオード内部空洞38内の損
失をかなり増加させ、従って、正常の作動電流において
は利得が損失よりも退かに少なくなる。
EXAMPLE To further describe the invention with reference to FIG. 2, a laser diode 15' is modified to change the diode from an internal cavity type to an external cavity type, with
8 is used only as a gain medium. This corresponds to the diode's internal cavity beam-emitting facet 34 (
The reflective surface of the front facet is made of silicon monoxide (Sin).
This is done by coating with a suitable anti-reflection coating 36 such as. This significantly increases the losses within the diode internal cavity 38, so that at normal operating currents the gain is much less than the losses.

その結果、内部空洞しきい値電流が、該内部空洞内でレ
ーザ作用が前に生したときのしきい値電流よりもかなり
高くなる。しかし、本明細書において説明する外部空洞
のしきい値電流は、上述の高くなった内部空洞しきい値
よりもかなり低い。従って、正常作動電流において、外
部空洞が内部空洞に対して優位を占める。ダイオードの
背面ファセット33を反射性被覆37で被覆して外部空
洞内の損失を減らすことができる。
As a result, the internal cavity threshold current is significantly higher than the threshold current when lasing previously occurred within the internal cavity. However, the external cavity threshold currents described herein are significantly lower than the raised internal cavity thresholds discussed above. Therefore, at normal operating currents, the external cavity predominates over the internal cavity. The back facet 33 of the diode can be coated with a reflective coating 37 to reduce losses in the external cavity.

ダイオード15′によって出力されるビーム10の通路
内に適当な規準対物レンズ40を用いて外部空洞39を
形成し、ダイオード15′から放射される種々の波長の
光(レーザモードホッピングから生ずる)を平行束の光
線44に規準する。
An external cavity 39 is formed in the path of the beam 10 output by the diode 15' with a suitable reference objective lens 40 to collimate the light of different wavelengths (resulting from laser mode hopping) emitted by the diode 15'. Reference is made to the beam 44 of the bundle.

回折格子46が、上記光を、このビームを構成する個々
の光線44の波長に従って、適当なビーム分裂ミラー5
0上へ分散させる。予め選定した波長に在る一つの光線
44′のみがミラー50によって反射されて該光線上へ
、そして回折団子46を通って規準レンズ40へ戻るよ
うに、ミラー50を配置する。レンズ40は反射光44
′を内部空洞38の前面ファセット34上に合焦させ、
ダイオード15′を予め選定した波長で単一モードで作
動させる。光線4.4 A及び44 Bは、反射されて
この光学系を通って戻るが、上記利得媒体内へ戻って合
焦されることはない。その結果、ダイオード15′の作
動は安定し、モードホッピングは除去される。
A diffraction grating 46 directs the light to an appropriate beam splitting mirror 5 according to the wavelength of the individual rays 44 making up the beam.
Distribute over 0. Mirror 50 is positioned so that only one ray 44' at a preselected wavelength is reflected by mirror 50 onto the ray and through diffraction clump 46 back to reference lens 40. The lens 40 reflects light 44
′ on the front facet 34 of the internal cavity 38;
Diode 15' is operated in a single mode at a preselected wavelength. Rays 4.4 A and 44 B are reflected back through this optics but are not focused back into the gain medium. As a result, the operation of diode 15' is stable and mode hopping is eliminated.

回折格子46もしくはミラー50、または回折格子46
及びミラー50の両方を一緒に回転させるというような
移動によって外部空洞39を同調させて所望の最適作動
モード及び波長を選択することができる。
Diffraction grating 46 or mirror 50 or diffraction grating 46
External cavity 39 can be tuned by movement, such as by rotating both mirror 50 and mirror 50 together, to select the desired optimal operating mode and wavelength.

第3図に示す実施例について説明すると、同様参照番号
は同様部材を示しており、ハウジング60を設け、レー
ザダイオード15′と規準レンズ40、回折格子46、
及びビーム分け(スプリット)ミラー50を互いに所定
の作動関係に一単位体として支持している。この実施例
においては、ビーム分はミラー50は、プリズム62と
62′との間に配置され、単一モード出力ビーム44′
をシステム光軸に沿ってホログラフィックディスク22
のファセット24へ反射する。
Referring to the embodiment shown in FIG. 3, like reference numerals indicate like parts, there is provided a housing 60, a laser diode 15', a reference lens 40, a diffraction grating 46,
and a beam splitting mirror 50 are supported as a unit in a predetermined working relationship with each other. In this embodiment, a beam mirror 50 is placed between prisms 62 and 62' and a single mode output beam 44'
The holographic disk 22 along the system optical axis
is reflected to the facet 24 of.

第4図に示す実施例においては、同様参照番号は同様部
材を示しており、ビーム分はミラー50を全反射ミラー
65で置き換えである。その結果、出力ビーム10はゼ
ロ次の回折格子46から引き出される。回折格子46は
効率100%に作ることが不可能であるから、若干量の
ゼロ次の光が常に存在する。普通の回折格子は効率約7
0%ないし80%であるから、約20%ないし30%の
エネルギーがゼロ次のビームになっており、従って出力
に利用できる。従って、実質的に全てのレーザエネルギ
ーが帰還または出力に用いられる。
In the embodiment shown in FIG. 4, like reference numerals indicate like parts, and for the beam, mirror 50 is replaced by a total reflection mirror 65. As a result, the output beam 10 is extracted from the zero order diffraction grating 46. Since the diffraction grating 46 cannot be made to be 100% efficient, some amount of zero order light is always present. Ordinary diffraction gratings have an efficiency of about 7
0% to 80%, so about 20% to 30% of the energy is in the zero order beam and is therefore available for output. Therefore, substantially all of the laser energy is used for return or output.

第5図に示す実施例においては、同様参照番号は同様部
材を示しており、ビーム分はミラー50は省かれ、ホロ
グラフィック回折格子46は反射回折格子70で置き換
えられ、該反射回折格子はりドロー構成で作動して周波
数選択帰還及びビーム分裂部材として作用する。回折格
子70は選択された波長のエネルギーの約70%を回折
して一次の回折としてダイオード空洞38内に戻し、上
記エネルギーの約30%を出力ビーム10のためのゼロ
次の回折として残す。その結果、この実施例は高い正味
の帰還を提供し、エネルギーの空費は殆んどない。
In the embodiment shown in FIG. 5, like reference numerals indicate like parts, mirror 50 is omitted for the beam portion, and holographic grating 46 is replaced by a reflective grating 70, which is used to draw the beam. operating in the configuration to act as a frequency selective return and beam splitting member. Diffraction grating 70 diffracts approximately 70% of the energy at the selected wavelength back into diode cavity 38 as first order diffraction, leaving approximately 30% of the energy as zero order diffraction for output beam 10. As a result, this embodiment provides a high net return with little wasted energy.

以上、本発明をその実施例について説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記
載の如き本発明の範囲内で種々の変形及び変更が可能で
ある。
Although the present invention has been described above with reference to embodiments thereof, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the present invention as set forth in the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、ゼロ走査角度のみにおけるレーザダイオード
モードホッピングの高速走査効果を無効化する手段を有
し、横走査効果が全ての走査角度において無効化される
従来のラスタ出力走査装置を示す略図、第2図は、ダイ
オード内部空洞を利得媒体としてのみ用い、ダイオード
作動を単一縦モードに制限する手段を具備する外部レー
ザ作用空洞を設けである本発明のレーザダイオードモー
ドホッピング防止用装置を示す略図、第3図は、ホログ
ラフィック走査装置との相互作用のための単一体構造に
組み込んだ本発明のモードホッピング防止装置の部分断
面図、第4図は、第2図のビーム分はミラーの代りに企
及14ミラーを用いた他の実施例の略図、第5図は、第
2図のビーム分りミラー及び透過性回折格子の代りに反
射性回折格子を用いた第2の他の実施例を示す略図であ
る。 33・・・背面ファセット、34・・・前面ファセット
、36・・・反射防止被覆、37・・・反射性被覆、4
0・・・規準レンズ、46・・・ホログラフィック回折
格子、50・・・ビーム分はミラー、62.62′・・
・プリズム、65・・・全反射ミラー、70・・・反射
性回折格子。 HCl F/G、2
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a conventional raster output scanning device with means for nullifying the fast scan effects of laser diode mode hopping only at zero scan angle, and in which the transverse scan effects are nullified at all scan angles; FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an apparatus for preventing laser diode mode hopping of the present invention, using the diode internal cavity only as a gain medium and providing an external lasing cavity with means for limiting diode operation to a single longitudinal mode; FIG. , FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the mode-hopping prevention device of the present invention incorporated into a unitary structure for interaction with a holographic scanning device, and FIG. 4 shows that the beam portion of FIG. 2 is replaced by a mirror. Figure 5 shows a second alternative embodiment using a reflective grating in place of the beam splitting mirror and transparent grating of Figure 2; This is a schematic diagram. 33... Back facet, 34... Front facet, 36... Antireflection coating, 37... Reflective coating, 4
0... Reference lens, 46... Holographic diffraction grating, 50... Beam portion is mirror, 62.62'...
- Prism, 65... Total reflection mirror, 70... Reflective diffraction grating. HCl F/G, 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、前面及び背面の反射性ファセットを有する外部空洞
安定式単一モードレーザダイオードにおいて、 (a)上記レーザダイオードによって放射された光を相
異なる波長の光線の平行束に視準するための視準対物レ
ンズと、 (b)上記光線を光線波長に従って分散させるためのホ
ログラフィック平面透過性回折格子と、(c)上記光線
のうちの一つだけを反射してそれ自体上へ並びに上記回
折格子及び上記視準レンズを通じて上記ダイオードへ戻
すようになっているビーム分裂ミラーとを備えて成り、
上記レンズは上記一つの光線を上記レーザダイオード内
部放射用前面ファセット上に合焦させて他の全ての上記
反射した光線を除外し、レーザダイオードが上記一つの
光線の波長に対応する単一縦モードで作動せしめられる
ことを特徴とするレーザダイオード。 2、前面ファセットの反射率を実質的に減少させるため
に該前面ファセット上に反射防止被覆を含んでいる特許
請求の範囲第1項記載のレーザダイオード。 3、背面ファセットの反射率を増大させるために該背面
ファセット上に反射性被覆を含んでいる特許請求の範囲
第2項記載のレーザダイオード。 4、ビーム分裂ミラーが2つのプリズムを具備し、部分
的反射性面がこれらの間に介装されている特許請求の範
囲第1項記載のレーザダイオード。 5、ビーム分裂ミラーが全反射性である特許請求の範囲
第1項記載のレーザダイオード。 6、回折格子及びビーム分裂ミラーが反射性回折格子を
構成している特許請求の範囲第1項記載のレーザダイオ
ード。 7、装置を同調させるためにミラーの入射角を調節する
手段を含んでいる特許請求の範囲第1項記載のレーザダ
イオード。 8、装置を同調させるために回折格子の入射角を調節す
る手段を含んでいる特許請求の範囲第1項記載のレーザ
ダイオード。 9、装置の波長を同調させるためにミラー及び回折格子
の両方の入射角を調節する手段を含んでいる特許請求の
範囲第1項記載のレーザダイオード。 10、ラスタ出力スキャナにおける画像走査ビーム源と
してのレーザダイオードの使用能力を高めるために上記
レーザダイオードにおけるモードホッピングを防止する
方法において、 (a)上記レーザダイオードによって放射された光を平
行光線に規準する段階を有し、上記光線の各々は相異な
る波長を有しており、更に、(b)上記光線を個々の光
線の波長に従って分散させる段階と、 (c)上記分散された光線のうちの一つだけを反射して
それ自体上へ及び上記レーザダイオードの利得媒体内へ
戻して上記レーザダイオードを上記光線の波長に対応す
る単一モードで作動せしめる段階とを有するモードホッ
ピング防止方法。 11、レーザ作用ファセットを反射防止被覆で被覆する
段階を含み、もって、レーザダイオードが、該レーザダ
イオードの内部空洞を不作動ならしめる利得媒体として
のみ働く特許請求の範囲第10項記載のモードホッピン
グ防止方法。 12、ラスタ出力スキャナにおける画像走査ビーム源と
してのレーザダイオードの使用能力を高めるために上記
レーザダイオードにおけるモードホッピングを防止する
方法において、 (a)上記ダイオードの少なくとも前面レーザ作用ファ
セットを反射防止材料で被覆する段階と、 (b)上記ダイオードによって放射された光を平行ビー
ムに視準する段階と、 (c)上記ビームを個々のビームの波長に従って分散さ
せる段階と、 (d)上記ビームのうちの一つを反射してそれ自体及び
上記ダイオードの背面レーザ作用ファセット上へ戻して
上記ダイオードを上記ビームの波長において単一モード
で作動せしめる段階とを有するモードホッピング防止方
法。
[Claims] 1. An external cavity stabilized single mode laser diode having front and back reflective facets, comprising: (a) viewing the light emitted by said laser diode into a parallel bundle of light beams of different wavelengths; (b) a holographic planar transparent diffraction grating for dispersing said rays according to their wavelength; and (c) a collimating objective lens for reflecting only one of said rays onto itself. and a beam splitting mirror adapted to return the beam to the diode through the diffraction grating and the collimating lens;
The lens focuses the one beam onto the internal emitting front facet of the laser diode and excludes all other reflected beams, so that the laser diode focuses the one beam onto a single longitudinal mode corresponding to the wavelength of the one beam. A laser diode characterized in that it is operated by. 2. The laser diode of claim 1 including an anti-reflection coating on the front facet to substantially reduce the reflectivity of the front facet. 3. The laser diode of claim 2 including a reflective coating on the back facet to increase the reflectivity of the back facet. 4. A laser diode according to claim 1, wherein the beam splitting mirror comprises two prisms, with a partially reflective surface interposed between them. 5. The laser diode according to claim 1, wherein the beam splitting mirror is totally reflective. 6. The laser diode according to claim 1, wherein the diffraction grating and the beam splitting mirror constitute a reflective diffraction grating. 7. A laser diode as claimed in claim 1, including means for adjusting the angle of incidence of the mirror to tune the device. 8. A laser diode as claimed in claim 1 including means for adjusting the angle of incidence of the grating to tune the device. 9. The laser diode of claim 1 including means for adjusting the angle of incidence of both the mirror and the grating to tune the wavelength of the device. 10. A method of preventing mode hopping in a laser diode to enhance its use as an image scanning beam source in a raster output scanner, comprising: (a) collimating the light emitted by the laser diode into a parallel beam; each of said rays having a different wavelength, and further comprising: (b) dispersing said rays according to the wavelength of the individual rays; and (c) one of said dispersed rays. reflecting only one beam onto itself and back into the gain medium of the laser diode, causing the laser diode to operate in a single mode corresponding to the wavelength of the beam. 11. Anti-mode hopping according to claim 10, comprising the step of coating the lasing facet with an anti-reflection coating so that the laser diode serves only as a gain medium to render the internal cavity of the laser diode inactive. Method. 12. A method for preventing mode hopping in a laser diode to enhance its use as an image scanning beam source in a raster output scanner, comprising: (a) coating at least the front lasing facet of the diode with an antireflection material; (b) collimating the light emitted by said diode into a parallel beam; (c) dispersing said beam according to the wavelength of the individual beams; and (d) one of said beams. reflecting one beam back onto itself and onto a back lasing facet of the diode to cause the diode to operate in a single mode at the wavelength of the beam.
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